Phương trình Arrhenius

Phương trình Arrhenius tính toán hằng số tốc độ phản ứng (k). Trong điều kiện nhiệt độ cố định, một phản ứng hóa học có thể xảy ra nếu các phân tử có năng lượng hoạt hóa. Các phân tử được kích hoạt tương tác thông qua va chạm.

Tần số va chạm (A) phụ thuộc vào nhiệt độ. Do đó, tốc độ của một phản ứng hóa học phụ thuộc vào Ea. Trong đó Ea – năng lượng hoạt hóa. Chỉ số này càng lớn, tốc độ phản ứng càng thấp, vì số lượng phân tử tương tác tích cực ít hơn.

Tương ứng, chỉ số này càng nhỏ Ea, tốc độ phản ứng hóa học càng nhanh. Từ đó suy ra rằng nếu Ea = 0, phản ứng hóa học xảy ra gần như ngay lập tức.

Tại sao cần tính phương trình Arrhenius? Hằng số (k) có liên quan với Ea. Nếu Ea trong phạm vi từ 50 đến 100 kJ∙mol-1, thì khi nhiệt độ thay đổi 10⁰, tốc độ phản ứng thay đổi từ 2-4 lần.

Tính toán hằng số (k) tốc độ phản ứng bằng cách sử dụng phương trình Arrhenius với máy tính trực tuyến. Biết các dữ liệu:
• nhiệt độ;
• tần số va chạm của các phân tử tương tác (k);
• năng lượng Ea,

bạn có thể rút ra hằng số tốc độ phản ứng hóa học. Dựa trên phân tích dữ liệu, có thể xác định rằng việc tăng tốc phản ứng hóa học là khả thi theo hai cách: tăng nhiệt độ, giảm Ea.


Tần số va chạm, A giây-1
Năng lượng hoạt hóa, Ea kJ mol-1
Nhiệt độ, T K
 

Hằng số tốc độ phản ứng, K giây-1